JP5206244B2 - Cold rolled steel sheet - Google Patents
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Description
本発明は、冷延鋼板に関し、具体的には、主として自動車等の産業分野で使用される引張強度が７８０ＭＰａ以上で板厚が２．０ｍｍ以上の冷延鋼板に関する。 The present invention relates to a cold rolled steel plate, specifically, mainly sheet thickness in tensile strength to be used more than 780MPa in industrial fields such as automobiles is concerned to the above cold-rolled steel sheet 2.0 mm.
近年、自動車用鋼板の分野においては、燃費の向上および耐衝突特性の向上のため、引張強度が７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板の適用が拡大しつつある。特にますます厳格化されつつある耐衝突特性を確保するため、板厚２．０ｍｍ以上の厚物の高強度鋼板が必要となってきている。しかも、プレス成形後の部材の寸法精度の観点から、板厚精度に優れる冷延鋼板が要望されている。 In recent years, in the field of automotive steel sheets, the application of high-strength steel sheets having a tensile strength of 780 MPa or more has been expanding in order to improve fuel efficiency and impact resistance. In particular, in order to ensure the impact resistance characteristics that are becoming increasingly strict, a high-strength steel sheet having a thickness of 2.0 mm or more is required. And from the viewpoint of the dimensional accuracy of the member after press molding, there is a demand for a cold-rolled steel plate having excellent plate thickness accuracy.
ところで、引張強度が７８０ＭＰａ未満の高強度鋼板については、高強度化に伴って劣化する延性を向上させるため、これまでに多くの提案がなされている。例えば、降伏比を低下させ延性を向上させた、フェライトとマルテンサイトの２相からなるＤＰ鋼が提案されている。また、さらに伸び特性を改善させた、フェライト、ベイナイトおよび残留オーステナイトからなる、いわゆるＴＲＩＰ鋼が提案されている。 By the way, many proposals have been made so far for high strength steel sheets having a tensile strength of less than 780 MPa in order to improve ductility which deteriorates with increasing strength. For example, DP steel composed of two phases of ferrite and martensite, which has a reduced yield ratio and improved ductility, has been proposed. Further, a so-called TRIP steel made of ferrite, bainite, and retained austenite with improved elongation characteristics has been proposed.
しかし、引張強度を７８０ＭＰａ以上へ高強度化すると曲げ性の劣化が顕在化してくるため、これらの技術の延長では厳しい成形性が要求される自動車用鋼板を製造することが困難であった。特に、耐衝突性能確保のために厚肉化すると、薄物の場合と同じ金型Ｒを適用したのでは曲げ成形が過酷な条件となるため、薄物の場合に比して金型Ｒを大きくせざるを得ず、これにより設計の自由度が低下するなどの問題があった。 However, when the tensile strength is increased to 780 MPa or more, the deterioration of bendability becomes obvious, and it has been difficult to produce automotive steel sheets that require strict formability by extending these techniques. In particular, if the thickness is increased to ensure collision-resistant performance, bending using the same mold R as in the case of thin objects will result in harsh conditions for bending, so the mold R must be made larger than in the case of thin objects. Inevitably, this leads to problems such as a reduction in design freedom.
これに対し、例えば、特許文献１には、ベイナイト主体の鋼組織にすることで伸びフランジ性を改善する方法が開示され、特許文献２には、フェライト相と低温変態相の分率を最適化し硬さの差を小さくすることで伸び特性と伸びフランジ特性、さらに曲げ特性を良好とする方法が開示され、さらに、特許文献３には、鋼板表層に軟質層を有することで曲げ性および伸びフランジ性を向上させる方法が開示されている。 On the other hand, for example, Patent Document 1 discloses a method for improving stretch flangeability by making a steel structure mainly composed of bainite, and Patent Document 2 optimizes the fraction of the ferrite phase and the low-temperature transformation phase. A method of improving elongation characteristics, stretch flange characteristics, and bending characteristics by reducing the difference in hardness is disclosed. Further, Patent Document 3 discloses that a bendability and stretch flange can be obtained by having a soft layer on the steel sheet surface layer. A method for improving the performance is disclosed.
上記公報において提案されている技術は、板厚２．０ｍｍ以上の厚物高強度冷延鋼板において延性と曲げ性とを高次に両立させるための配慮がなされていない。このため、厚物に適用すると成形性が劣るようになったり、焼鈍工程において著しい急冷を必須とするために熱応力が大きく板厚２．０ｍｍ以上の厚物鋼板では平坦の悪化が顕著となったりする。このため、板厚２．０ｍｍ以上の厚物高強度冷延鋼板への適用が困難であった。 The technology proposed in the above publication does not give consideration to achieving both higher ductility and bendability in a thick high-strength cold-rolled steel sheet having a thickness of 2.0 mm or more. For this reason, when it is applied to a thick material, the formability becomes inferior, and in order to require remarkably rapid cooling in the annealing process, the deterioration of flatness becomes remarkable in a thick steel plate having a large thermal stress and a thickness of 2.0 mm or more. Or For this reason, it was difficult to apply to a thick high-strength cold-rolled steel sheet having a thickness of 2.0 mm or more.
一方、板厚を考慮した高強度冷延鋼板の製造方法としては、特許文献４には、板厚、成分含有量、温度条件、目標引張強度の関係式から求めた条件で製造する方法が開示されている。
しかし、特許文献４により開示された発明は、引張強度が考慮されているのみであり、厚物高強度冷延鋼板に必要とされる延性と曲げ性について何ら配慮されていないために、実用には不十分であった。 However, the invention disclosed in Patent Document 4 only considers the tensile strength, and does not take into account the ductility and bendability required for a thick high-strength cold-rolled steel sheet. Was insufficient.
このようなことから、本発明が目的とするのは、上述したような従来の技術の問題点を解決し、７８０ＭＰａ以上の高い引張強度と２．０ｍｍ以上の厚い板厚を有しながら、良好な伸びと曲げ性とを有する冷延鋼板を提供することである。 For these reasons, the present invention aims to solve the problems of the conventional techniques as described above, and has a high tensile strength of 780 MPa or more and a thick plate thickness of 2.0 mm or more, while being good. to provide a cold rolled steel plate having a such elongation and bendability.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、７８０ＭＰａ以上の高い引張強度と２．０ｍｍ以上の厚い板厚とを有しながら、良好な伸びと曲げ性とを有する冷延鋼板は、著しい急冷を用いない平坦の確保が容易な製造条件であっても、鋼板の化学組成と鋼組織とを調整することにより得られること、そして、鋼板の化学組成と冷間圧延条件および焼鈍条件を調整することでかかる鋼組織を実現できることを知見し、本発明はこの知見に基づいて完成されたものである。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a high tensile strength of 780 MPa or more and a thick plate thickness of 2.0 mm or more have a good elongation and bendability. The rolled steel sheet can be obtained by adjusting the chemical composition and steel structure of the steel sheet, even under the production conditions where it is easy to ensure flatness without using rapid quenching, and the chemical composition and cold rolling conditions of the steel sheet. The inventors have found that such a steel structure can be realized by adjusting the annealing conditions, and the present invention has been completed based on this finding.
本発明は、Ｃ：０．０８％以上０．２０％以下（以下、特に断りがない限り化学組成に関する「％」は「質量％」を意味する）、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．８％以上３．０％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５％以上０．５％以下、Ｎ：０．０１％以下およびＴｉ：０．０２％以上０．２％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不純物からなる化学組成を有し、体積％で、フェライト：１０％以上、ベイナイト：２０％以上７０％以下、残留オーステナイト：３％以上２０％以下およびマルテンサイト：０％以上２０％以下からなるとともに、フェライトの平均粒径が１０μｍ以下、ベイナイトの平均粒径が１０μｍ以下、残留オーステナイトの平均粒径が３μｍ以下およびマルテンサイトの平均粒径が３μｍ以下である鋼組織を有し、引張強度（ＴＳ）が７８０ＭＰａ以上、引張強度（ＴＳ）と全伸び（Ｅｌ）との積（ＴＳ×Ｅｌ値）が１４０００ＭＰａ・％以上、かつ曲げ試験における最小曲げ半径が１．５ｔ以下（ｔ：板厚）である機械特性を有し、板厚が２．０ｍｍ以上であることを特徴とする冷延鋼板である。 In the present invention, C: 0.08% or more and 0.20% or less (hereinafter, unless otherwise specified, “%” regarding chemical composition means “mass%”), Si: 1.0% or less, Mn: 1.8% or more and 3.0% or less, P: 0.1% or less, S: 0.01% or less, sol. Al: 0.005% or more and 0.5% or less, N: 0.01% or less, and Ti: 0.02% or more and 0.2% or less, having a chemical composition consisting of Fe and impurities, and volume %, Ferrite: 10% or more, bainite: 20% or more and 70% or less, retained austenite: 3% or more and 20% or less and martensite: 0% or more and 20% or less, and the average grain size of ferrite is 10 μm or less. It has a steel structure in which the average particle size of bainite is 10 μm or less, the average particle size of retained austenite is 3 μm or less, and the average particle size of martensite is 3 μm or less, the tensile strength (TS) is 780 MPa or more, and the tensile strength (TS) And the product of total elongation (El) (TS × El value) is 14000 MPa ·% or more and the minimum bending radius in the bending test is 1.5 t or less (t: plate thickness) A cold-rolled steel sheet having characteristics and having a thickness of 2.0 mm or more.
この本発明に係る冷延鋼板は、化学組成が、Ｆｅの一部に代えて、Ｃｒ：１％以下、Ｍｏ：１％以下、Ｎｂ：０．１％以下、Ｖ：１％以下、Ｃｕ：１％以下、Ｎｉ：１％以下およびＢ：０．００５％以下からなる群から選ばれた１種または２種以上を含有することが好ましい。 The cold-rolled steel sheet according to the present invention has a chemical composition of Cr: 1% or less, Mo: 1% or less, Nb: 0.1% or less, V: 1% or less, Cu: It is preferable to contain one or more selected from the group consisting of 1% or less, Ni: 1% or less, and B: 0.005% or less.
これらの本発明に係る冷延鋼板は、表面にめっき層を有することが好ましい。 These cold-rolled steel sheets according to the present invention preferably have a plating layer on the surface .
本発明によれば、７８０ＭＰａ以上の高い引張強度と２．０ｍｍ以上の厚い板厚とを有しながら、良好な延性と曲げ性とを具備する冷延鋼板が得られるのであり、かかる冷延鋼板は厳しい成形性と寸法精度とが要求される自動車用高強度鋼板として好適であるので、産業上極めて有益である。 According to the present invention, a cold-rolled steel sheet having good ductility and bendability is obtained while having a high tensile strength of 780 MPa or more and a thick plate thickness of 2.0 mm or more. Is suitable as a high-strength steel sheet for automobiles that requires strict formability and dimensional accuracy, and is extremely useful in industry.
以下、本発明において鋼板の化学組成、鋼組織、機械特性および製造条件を上記のように限定した理由を、その作用とともに説明する。なお、以下の説明では、化学組成を表す「％」は「質量％」を意味し、鋼組織の割合を表す「％」は「体積％」を意味する。 Hereinafter, the reason why the chemical composition, steel structure, mechanical properties, and production conditions of the steel plate are limited as described above in the present invention will be described together with the operation thereof. In the following description, “%” representing the chemical composition means “mass%”, and “%” representing the ratio of the steel structure means “volume%”.
（１）化学組成
Ｃ：０．０８％以上０．２０％以下
Ｃは、鋼板の強度を高める作用を有し、本発明においては７８０ＭＰａ以上の引張強度を確保するために重要な元素である。Ｃ含有量が０．０８％未満では、７８０ＭＰａ以上の引張強度を確保することが困難となる。したがって、Ｃ含有量を０．０８％以上とする。一方、Ｃ含有量が０．２０％超では、靱性や溶接性の低下が著しくなる。したがって、Ｃ含有量は０．２０％以下とする。好ましくは０．１８％以下である。
(1) Chemical composition
C: 0.08% or more and 0.20% or less C has an effect of increasing the strength of the steel sheet, and is an important element in the present invention to ensure a tensile strength of 780 MPa or more. When the C content is less than 0.08%, it is difficult to ensure a tensile strength of 780 MPa or more. Therefore, the C content is 0.08% or more. On the other hand, if the C content is more than 0.20%, the toughness and weldability deteriorate significantly. Therefore, the C content is 0.20% or less. Preferably it is 0.18% or less.
Ｓｉ：１．０％以下
Ｓｉは、不純物として含有される元素であるが、鋼板の強度を高める作用も有するので積極的に含有させてもよい。しかしながら、Ｓｉ含有量が１．０％超では表面性状の劣化が著しくなる。したがって、Ｓｉ含有量は１．０％以下とする。
Si: 1.0% or less Si is an element contained as an impurity. However, Si also has an effect of increasing the strength of the steel sheet, so it may be positively contained. However, when the Si content exceeds 1.0%, the surface properties are significantly deteriorated. Therefore, the Si content is 1.0% or less.
Ｍｎ：１．８％以上３．０％以下
Ｍｎは、焼入れ性を高めて鋼板の強度を高める作用を有し、本発明においては７８０ＭＰａ以上の引張強度を確保するために非常に有効な元素である。Ｍｎ含有量が１．８％未満では７８０ＭＰａ以上の引張強度を確保することが困難となる。したがって、Ｍｎ含有量は１．８％以上とする。好ましくは２．０％以上である。一方、Ｍｎ含有量が３．０％超では、バンド組織が発達して曲げ性の低下が著しくなる。したがって、Ｍｎ含有量は３．０％以下とする。好ましくは２．７％以下である。
Mn: 1.8% or more and 3.0% or less Mn has an effect of enhancing the hardenability and increasing the strength of the steel sheet, and is an extremely effective element in the present invention to ensure a tensile strength of 780 MPa or more. is there. If the Mn content is less than 1.8%, it is difficult to ensure a tensile strength of 780 MPa or more. Therefore, the Mn content is 1.8% or more. Preferably it is 2.0% or more. On the other hand, if the Mn content exceeds 3.0%, the band structure develops and the bendability is significantly reduced. Therefore, the Mn content is 3.0% or less. Preferably it is 2.7% or less.
Ｐ：０．１％以下
Ｐは、一般に不純物として含有される元素であるが、固溶強化により鋼板の強度を高める作用も有するので積極的に含有させてもよい。しかしながら、Ｐ含有量が０．１％超では、靱性の劣化が顕著となる。したがって、Ｐ含有量は０．１％以下とする。
P: 0.1% or less P is an element generally contained as an impurity, but may also be positively incorporated because it also has an effect of increasing the strength of the steel sheet by solid solution strengthening. However, when the P content exceeds 0.1%, the deterioration of toughness becomes significant. Therefore, the P content is 0.1% or less.
Ｓ：０．０１％以下
Ｓは、不純物として含有される元素であり、鋼中にＭｎＳを形成して曲げ性を劣化させる作用を有する。Ｓ含有量が０．０１％超では、曲げ性の劣化が顕著となるので、Ｓ含有量は０．０１％以下とする。好ましくは０．００４％以下、さらに好ましくは０．００２％以下である。
S: 0.01% or less S is an element contained as an impurity and has the effect of degrading bendability by forming MnS in steel. When the S content exceeds 0.01%, the deterioration of bendability becomes remarkable, so the S content is set to 0.01% or less. Preferably it is 0.004% or less, More preferably, it is 0.002% or less.
ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５％以上０．５％以下
Ａｌは、脱酸剤として添加され、鋼を健全化する作用を有する元素である。ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．００５％未満では脱酸が不十分となる。したがって、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．００５％以上とする。一方、ｓｏｌ．Ａｌ含有量が０．５％超では、上記作用による効果が飽和してしまい、いたずらにコストが嵩むので、ｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．５％以下とする。
sol. Al: 0.005% or more and 0.5% or less Al is an element which is added as a deoxidizing agent and has a function of making steel sound. sol. When the Al content is less than 0.005%, deoxidation is insufficient. Therefore, sol. The Al content is 0.005% or more. On the other hand, sol. If the Al content exceeds 0.5%, the effect of the above action is saturated, and the cost is unnecessarily high. The Al content is 0.5% or less.
Ｎ：０．０１％以下
Ｎは、不純物として含有される元素であり、鋼中に粗大な窒化物を形成して曲げ性を劣化させる。Ｎ含有量が０．０１％超では、曲げ性の劣化が顕著となるので、Ｎ含有量は０．０１％以下とする。
N: 0.01% or less N is an element contained as an impurity, and forms coarse nitrides in steel to deteriorate bendability. When the N content exceeds 0.01%, the deterioration of bendability becomes remarkable, so the N content is set to 0.01% or less.
Ｔｉ：０．０２％以上０．２％以下
Ｔｉは、ＣやＮなどと結合し、あるいはさらに複合化して、微細析出物を形成することにより鋼組織を細粒化し、これにより曲げ性を向上させる作用を有する重要な元素である。Ｔｉ含有量が０．０２％未満では、上記作用による効果が十分に得られない。したがって、Ｔｉ含有量は０．０２％以上とする。一方、Ｔｉ含有量が０．２％超では、上記作用による効果が飽和してしまい、いたずらにコストが嵩む。したがって、Ｔｉ含有量は０．２％以下とする。
Ti: 0.02% or more and 0.2% or less Ti is combined with C, N, etc., or further compounded to form fine precipitates, thereby refining the steel structure and thereby improving bendability. It is an important element that has the effect of causing When the Ti content is less than 0.02%, the effect by the above action cannot be sufficiently obtained. Therefore, the Ti content is 0.02% or more. On the other hand, if the Ti content exceeds 0.2%, the effect by the above action is saturated, and the cost increases unnecessarily. Therefore, the Ti content is 0.2% or less.
Ｃｒ：１％以下、Ｍｏ：１％以下、Ｎｂ：０．１％以下、Ｖ：１％以下、Ｃｕ：１％以下、Ｎｉ：１％以下およびＢ：０．００５％以下からなる群から選ばれた１種または２種以上
これらの任意元素は、いずれも、鋼板の強度を高める作用も有するので、７８０ＭＰａ以上の引張強度をより安定して確保するために、これらの元素を単独で、もしくは二種以上を複合して積極的に含有させてもよい。しかしながら、各元素の含有量が上記範囲を超えると、上記作用による効果が飽和してしまい、いたずらにコストが嵩むので、これらの元素を含有する場合にはその含有量を上記範囲内とすることが好ましい。また、このような効果を確実に得るためには、Ｃｒ：０．１％以上、Ｍｏ：０．０５％以上、Ｎｂ：０．００５％以上、Ｖ：０．０１％以上、Ｃｕ：０．１％以上、Ｎｉ：０．１％以上、Ｂ：０．０００３％以上含有することが好ましい。
Selected from the group consisting of Cr: 1% or less, Mo: 1% or less, Nb: 0.1% or less, V: 1% or less, Cu: 1% or less, Ni: 1% or less and B: 0.005% or less Any one or more of these optional elements also have the effect of increasing the strength of the steel sheet. Therefore, in order to ensure a more stable tensile strength of 780 MPa or more, these elements are used alone or Two or more kinds may be combined and actively contained. However, if the content of each element exceeds the above range, the effect due to the above action is saturated, and the cost is unnecessarily high. Therefore, when these elements are contained, the content should be within the above range. Is preferred. Moreover, in order to acquire such an effect reliably, Cr: 0.1% or more, Mo: 0.05% or more, Nb: 0.005% or more, V: 0.01% or more, Cu: 0.00. It is preferable to contain 1% or more, Ni: 0.1% or more, B: 0.0003% or more.
上記以外は、Ｆｅおよび不純物である。
（２）鋼組織
本発明に係る冷延鋼板の鋼組織は、体積％で、フェライト：１０％以上、ベイナイト：２０％以上７０％以下、残留オーステナイト：３％以上１０％以下、およびマルテンサイト：０％以上２０％以下からなるとともに、フェライトの平均粒径が１０μｍ以下、ベイナイトの平均粒径が１０μｍ以下、残留オーステナイトの平均粒径が３μｍ以下およびマルテンサイトの平均粒径が３μｍ以下である。
Other than the above are Fe and impurities.
(2) Steel structure The steel structure of the cold-rolled steel sheet according to the present invention is in volume%, ferrite: 10% or more, bainite: 20% or more and 70% or less, retained austenite: 3% or more and 10% or less, and martensite: The average particle size of ferrite is 10 μm or less, the average particle size of bainite is 10 μm or less, the average particle size of retained austenite is 3 μm or less, and the average particle size of martensite is 3 μm or less.
鋼組織を上記のようにすることによって、板厚が２．０ｍｍ以上と厚く、７８０ＭＰａ以上の高い引張強度を有しながら、ＴＳ×Ｅｌ値が１４０００ＭＰａ以上かつ最小曲げ半径が１．５ｔ以下という良好な延性と曲げ性とを備えることが可能になる。 By making the steel structure as described above, the plate thickness is as thick as 2.0 mm or more, and the TS × El value is 14000 MPa or more and the minimum bending radius is 1.5 t or less while having a high tensile strength of 780 MPa or more. It becomes possible to provide a good ductility and bendability.
フェライトの体積率が１０％未満では、ＴＳ×Ｅｌ値を１４０００ＭＰａ・％以上とすることが困難となる。したがって、フェライトの体積率は１０％以上とする。本発明においては、後述するベイナイトおよび残留オーステナイトにより７８０ＭＰａ以上の引張強度を確保するので、また、軟質で加工性に富むフェライトの割合が増加しても加工性を劣化させることはないので、フェライトの体積率の上限を規定する必要はない。 If the volume fraction of ferrite is less than 10%, it is difficult to make the TS × El value 14000 MPa ·% or more. Therefore, the volume ratio of ferrite is 10% or more. In the present invention, the tensile strength of 780 MPa or more is ensured by bainite and retained austenite, which will be described later, and the workability is not deteriorated even if the proportion of ferrite that is soft and rich in workability is increased. It is not necessary to specify the upper limit of the volume ratio.
また、ベイナイトの体積率が２０％未満では、７８０ＭＰａ以上の引張強度を確保することが困難となる。７８０ＭＰａ以上の引張強度を確保するためにマルテンサイトの割合を高めることが考えられるが、そのようにすると曲げ性が劣化してしまい最小曲げ半径を１．５ｔ以下とすることが困難となる。したがって、ベイナイトの体積率は２０％以上とする。一方、ベイナイトの体積率が７０％超では、延性の劣化が著しくなる。したがって、ベイナイトの体積率は７０％以下とする。 Moreover, when the volume fraction of bainite is less than 20%, it becomes difficult to ensure a tensile strength of 780 MPa or more. In order to secure a tensile strength of 780 MPa or more, it is conceivable to increase the ratio of martensite. However, if this is done, the bendability deteriorates and it becomes difficult to set the minimum bending radius to 1.5 t or less. Therefore, the volume ratio of bainite is 20% or more. On the other hand, when the volume fraction of bainite exceeds 70%, the ductility deteriorates remarkably. Therefore, the volume fraction of bainite is 70% or less.
残留オーステナイトの体積率が３％未満では、良好な延性を確保することが困難となる場合がある。したがって、残留オーステナイトの体積率は３％以上とする。一方、残留オーステナイトの体積率が２０％超では、加工変形時に塑性誘起変態で生じた硬質なマルテンサイトが曲げ性を著しく劣化させる。したがって、残留オーステナイトの体積率は２０％以下とする。 If the volume fraction of retained austenite is less than 3%, it may be difficult to ensure good ductility. Therefore, the volume ratio of retained austenite is 3% or more. On the other hand, if the volume fraction of retained austenite exceeds 20%, hard martensite generated by plastic-induced transformation during work deformation significantly deteriorates bendability. Therefore, the volume ratio of retained austenite is 20% or less.
本発明においては、ベイナイトおよび残留オーステナイトにより７８０ＭＰａ以上の引張強度を確保するので、マルテンサイトの含有は必須ではない。しかし、マルテンサイトを含有させることにより鋼板の強度を高めることができるので含有させても構わない。ただし、マルテンサイトの体積率が２０％超では曲げ性の劣化が著しくなる。したがって、マルテンサイトの体積率は２０％以下とする。 In the present invention, the tensile strength of 780 MPa or more is ensured by bainite and retained austenite, so the inclusion of martensite is not essential. However, since the strength of the steel sheet can be increased by containing martensite, it may be contained. However, when the volume ratio of martensite exceeds 20%, the bendability is significantly deteriorated. Therefore, the volume ratio of martensite is 20% or less.
また、フェライト平均粒径が１０μｍを超える場合、ベイナイト平均粒径が１０μｍを超える場合、残留オーステナイトの平均粒径が３μｍを超える場合、または、マルテンサイトの平均粒径が３μｍを超える場合は、曲げ変形時にこれらの粒界にかかる応力が大きくなり、亀裂の発生および伝播をもたらすため、曲げ性が劣化する。したがって、フェライトの平均粒径を１０μｍ以下、ベイナイトの平均粒径を１０μｍ以下、残留オーステナイトの平均粒径を３μｍ以下およびマルテンサイトの平均粒径を３μｍ以下とする。 Also, if the ferrite average particle size exceeds 10 μm, the bainite average particle size exceeds 10 μm, the residual austenite average particle size exceeds 3 μm, or the martensite average particle size exceeds 3 μm, bending Since the stress applied to these grain boundaries at the time of deformation increases and causes crack generation and propagation, the bendability deteriorates. Therefore, the average particle size of ferrite is 10 μm or less, the average particle size of bainite is 10 μm or less, the average particle size of retained austenite is 3 μm or less, and the average particle size of martensite is 3 μm or less.
（３）機械特性および板厚
本発明の冷延鋼板の機械特性は、引張強度（ＴＳ）が７８０ＭＰａ以上、引張強度（ＴＳ）と全伸び（Ｅｌ）との積（ＴＳ×Ｅｌ値）が１４０００ＭＰａ・％以上、かつ曲げ試験における最小曲げ半径が１．５ｔ以下（ｔ：板厚）であり、板厚は２．０ｍｍ以上である。
(3) Mechanical properties and sheet thickness The mechanical properties of the cold-rolled steel sheet of the present invention are as follows: tensile strength (TS) is 780 MPa or more, product of tensile strength (TS) and total elongation (El) (TS × El value) is 14000 MPa. The minimum bending radius in the bending test is 1.5 t or less (t: plate thickness), and the plate thickness is 2.0 mm or more.
引張強度（ＴＳ）が７８０ＭＰａ未満では、強度が低いためそもそも曲げ性が良好であり、板厚が２．０ｍｍ未満では、設計の自由度を確保するのに要する曲げ性のレベルがそもそも低いので、本発明により曲げ性を向上させる意義を有しない。したがって、引張強度（ＴＳ）は７８０ＭＰａ以上とし、板厚は２．０ｍｍ以上とする。引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａ以上であると本発明の効果が一層顕著となるので、このような高強度冷延鋼板に本発明を適用することが好ましい。 If the tensile strength (TS) is less than 780 MPa, the strength is low and the bendability is good in the first place. If the plate thickness is less than 2.0 mm, the level of bendability required to ensure the degree of freedom of design is low in the first place. The present invention has no significance for improving bendability. Therefore, the tensile strength (TS) is 780 MPa or more, and the plate thickness is 2.0 mm or more. When the tensile strength (TS) is 980 MPa or more, the effect of the present invention becomes more remarkable. Therefore, it is preferable to apply the present invention to such a high-strength cold-rolled steel sheet.
引張強度（ＴＳ）と全伸び（Ｅｌ）との積（ＴＳ×Ｅｌ値）が１４０００ＭＰａ・％未満であったり、曲げ試験における最小曲げ半径が１．５ｔ未満（ｔ：板厚）であったりすると、厳しい成形性が要求される自動車用鋼板への適用が困難となる。したがって、引張強度（ＴＳ）と全伸び（Ｅｌ）との積（ＴＳ×Ｅｌ値）は１４０００ＭＰａ・％以上とし、曲げ試験における最小曲げ半径は１．５ｔ以下（ｔ：板厚）とする。 If the product of tensile strength (TS) and total elongation (El) (TS x El value) is less than 14000 MPa ·%, or the minimum bending radius in the bending test is less than 1.5 t (t: thickness) Therefore, it becomes difficult to apply to automobile steel sheets that require strict formability. Therefore, the product (TS × El value) of the tensile strength (TS) and the total elongation (El) is 14000 MPa ·% or more, and the minimum bending radius in the bending test is 1.5 t or less (t: plate thickness).
（４）製造方法
本発明の冷延鋼板は、後述する冷間圧延条件と焼鈍条件とを満足して製造されればよく、鋳造、熱間圧延および酸洗は常法によって行えばよい。すなわち、熱間圧延により得られた熱延鋼板に、必要に応じて平坦矯正のためのスキンパス圧延を施し、スケール除去のための酸洗を施して冷間圧延に供する。
(4) Manufacturing method The cold-rolled steel sheet of the present invention may be manufactured while satisfying cold rolling conditions and annealing conditions described later, and casting, hot rolling and pickling may be performed by ordinary methods. That is, the hot-rolled steel sheet obtained by hot rolling is subjected to skin pass rolling for flattening as necessary, and pickled to remove scale, and then subjected to cold rolling.
（冷間圧延）
この冷間圧延における圧下率は３０％以上６０％以下とする。冷間圧延における圧下率が３０％未満では、冷間圧延により導入される歪量が不足して焼鈍後の組織を微細化することが困難となり、鋼板の曲げ性が劣化する場合がある。したがって、冷間圧延における圧下率は３０％以上とする。一方、冷間圧延における圧下率が６０％超では、元々焼鈍後に７８０ＭＰａ以上の引張強度を確保するために冷間圧延に供する熱延鋼板の強度が高いことに加え、冷間圧延後の板厚が２．０ｍｍ以上と厚いために冷間圧延に供する熱延鋼板の板厚も厚くなるので、冷間圧延設備への負荷が過大となる。したがって、冷間圧延における圧下率は６０％以下とする。
(Cold rolling)
The rolling reduction in this cold rolling is 30% or more and 60% or less. If the rolling reduction in cold rolling is less than 30%, the amount of strain introduced by cold rolling is insufficient, making it difficult to refine the structure after annealing, and the bendability of the steel sheet may deteriorate. Therefore, the rolling reduction in cold rolling is set to 30% or more. On the other hand, if the rolling reduction in cold rolling exceeds 60%, the sheet thickness after cold rolling is in addition to the high strength of the hot-rolled steel sheet that is subjected to cold rolling in order to ensure a tensile strength of 780 MPa or more after annealing. However, since the thickness of the hot-rolled steel sheet used for cold rolling becomes thick, the load on the cold rolling equipment becomes excessive. Therefore, the rolling reduction in cold rolling is set to 60% or less.
（焼鈍）
この冷間圧延により得られた冷延鋼板を、Ａｃ３点以上（Ａｃ３点＋５０℃）以下の温度域に２４０秒間以内滞在させ、次いで１℃／秒以上１０℃／秒以下の平均冷却速度で６８０℃以上７５０℃以下の温度域まで冷却し、さらに２０℃／秒以上５０℃／秒以下での平均冷却速度で４００℃以下の温度域まで冷却する。
(Annealing)
The cold-rolled steel sheet obtained by this cold rolling is allowed to stay within a temperature range of Ac 3 points or more (Ac 3 points + 50 ° C.) within 240 seconds, and then an average cooling rate of 1 ° C./second or more and 10 ° C./second or less. And then cooled to a temperature range of 680 ° C. to 750 ° C. and further cooled to a temperature range of 400 ° C. or less at an average cooling rate of 20 ° C./second to 50 ° C./second.
冷延鋼板を滞在させる温度がＡｃ３点未満では、オーステナイトへ変態せずに粗大なままで残存するフェライト粒により曲げ性が劣化する。したがって、上記温度はＡｃ３点以上とする。一方、上記温度が（Ａｃ３点＋５０℃）超では、オーステナイトが粗大化してしまい、最終製品におけるベイナイト、マルテンサイト、残留オーステナイトの粒径が大きくなって曲げ性を劣化させる。したがって、上記温度は（Ａｃ３点＋５０℃）以下とする。 If the temperature at which the cold-rolled steel sheet stays is less than Ac 3, the bendability deteriorates due to the ferrite grains that remain coarse without being transformed into austenite. Therefore, the temperature is set to Ac 3 points or more. On the other hand, if the temperature exceeds (Ac 3 points + 50 ° C.), the austenite becomes coarse, and the grain size of bainite, martensite, and retained austenite in the final product becomes large and the bendability deteriorates. Therefore, the temperature is set to (Ac 3 points + 50 ° C.) or less.
また、上記温度域に冷延鋼板を滞在させる時間が２４０秒間超では、オーステナイトが粗大化してしまい、最終製品におけるベイナイト、マルテンサイト、残留オーステナイトの粒径が大きくなって曲げ性を劣化させる。したがって、上記時間は２４０秒間以下とする。上記時間の下限は特に規定する必要はないが、オーステナイトへ変態せずに粗大なままで残存するフェライト粒を確実に消失させるために、１０秒間以上とすることが好ましい。 In addition, if the time for which the cold-rolled steel sheet stays in the above temperature range exceeds 240 seconds, austenite becomes coarse, and the grain size of bainite, martensite, and retained austenite in the final product becomes large and bendability deteriorates. Therefore, the above time is 240 seconds or less. The lower limit of the time is not particularly required, but is preferably 10 seconds or more in order to surely eliminate the remaining ferrite grains that remain coarse without being transformed into austenite.
６８０℃以上７５０℃以下の温度域までの平均冷却速度が１℃／秒未満では、フェライト変態が顕著になり過ぎてフェライト粒が粗大になるとともに、オーステナイトの安定化が進み過ぎて最終製品における残留オーステナイトが多くなり過ぎるために、曲げ性が劣化する。したがって、この平均冷却速度は１℃／秒以上とする。一方、この平均冷却速度が１０℃／秒超では、フェライトの生成が不十分となってＴＳ×Ｅｌ値が１４０００ＭＰａ・％未満となる場合がある。したがって、この平均冷却速度は１０℃／秒以下とする。 If the average cooling rate from 680 ° C. to 750 ° C. is less than 1 ° C./second, the ferrite transformation becomes excessively large and the ferrite grains become coarse, and the austenite stabilizes too much to remain in the final product. Since austenite becomes too much, bendability deteriorates. Therefore, the average cooling rate is 1 ° C./second or more. On the other hand, when the average cooling rate exceeds 10 ° C./second, the generation of ferrite is insufficient, and the TS × El value may be less than 14000 MPa ·%. Therefore, the average cooling rate is set to 10 ° C./second or less.
さらに、４００℃以下の温度域までの平均冷却速度が２０℃／秒未満では、７８０ＭＰａ以上の引張強度を確保することが困難となる。したがって、この平均冷却速度は２０℃／秒以上とする。一方、この平均冷却速度が５０℃／秒超では、所定のベイナイト体積率や残留オーステナイト体積率を得られず、良好な延性と曲げ性とを両立することが困難となる。 Furthermore, when the average cooling rate to a temperature range of 400 ° C. or lower is less than 20 ° C./second, it becomes difficult to ensure a tensile strength of 780 MPa or higher. Therefore, the average cooling rate is set to 20 ° C./second or more. On the other hand, if the average cooling rate exceeds 50 ° C./second, a predetermined bainite volume fraction and residual austenite volume fraction cannot be obtained, and it becomes difficult to achieve both good ductility and bendability.
（その他）
焼鈍により得られた鋼板には、必要に応じてさらに平坦矯正のため伸び率４％以下のスキンパスを付与しても何ら問題がない。
(Other)
There is no problem even if the steel plate obtained by annealing is given a skin pass having an elongation of 4% or less for further flattening as necessary.
また、焼鈍により得られた鋼板の表面に亜鉛めっき等の表面処理を施しても何ら問題はない。表面処理が溶融めっきである場合には、生産性の観点から連続溶融めっき設備を用いることが好ましい。 Moreover, there is no problem even if surface treatment such as galvanization is performed on the surface of the steel sheet obtained by annealing. When the surface treatment is hot dip plating, it is preferable to use continuous hot dip plating equipment from the viewpoint of productivity.
このようにして本実施の形態によれば、７８０ＭＰａ以上の高い引張強度と２．０ｍｍ以上の厚い板厚とを有しながら、良好な延性と曲げ性とを具備する冷延鋼板を得ることができる。 Thus, according to the present embodiment, it is possible to obtain a cold-rolled steel sheet having good ductility and bendability while having a high tensile strength of 780 MPa or more and a thick plate thickness of 2.0 mm or more. it can.
さらに、本発明を、実施例を参照しながら具体的に説明する。
表１に示す化学組成を含有する鋼Ａ〜Ｉを連続鋳造によりスラブとし、加熱炉に装入して加熱した後、表２に示す条件で熱間圧延を施して板厚３．６ｍｍの熱延鋼板とした。上記熱延鋼板を２．３ｍｍの板厚まで冷間圧延し（圧下率：３６．１％）、表２に示す条件の連続焼鈍を施した。連続焼鈍後には、伸び率０．２％の調質圧延を施した。また、一部の試験材については、片面当り３５ｇ／ｍ２の付着量の電気亜鉛めっきをさらに施した。
Furthermore, the present invention will be specifically described with reference to examples.
Steels A to I containing the chemical composition shown in Table 1 were made into slabs by continuous casting, charged in a heating furnace and heated, and then hot-rolled under the conditions shown in Table 2 to give a plate thickness of 3.6 mm. A rolled steel sheet was used. The hot-rolled steel sheet was cold-rolled to a sheet thickness of 2.3 mm (rolling ratio: 36.1%) and subjected to continuous annealing under the conditions shown in Table 2. After continuous annealing, temper rolling with an elongation of 0.2% was performed. Further, some test materials were further subjected to electrogalvanization with an adhesion amount of 35 g / m 2 per side.
このようにして得られた試番１〜１５の試験材について、圧延直角方向からＪＩＳ５号引張試験片と曲げ試験片を採取し、引張試験および曲げ試験を実施した。引張試験はＪＩＳ法にしたがって実施し、降伏点（ＹＰ）、引張強度（ＴＳ）、全伸び（Ｅｌ）を求め、さらにＴＳ×Ｅｌ値を算出して求めた。また、曲げ試験はＪＩＳ法にしたがって実施し、「亀裂が発生する限界曲げ半径×板厚」で評価した。さらに、走査型電子顕微鏡を用いて圧延方向の板厚断面の鋼組織を観察した。鋼組織および機械特性を調査した結果を表３に示す。 With respect to the test materials of samples Nos. 1 to 15 thus obtained, JIS No. 5 tensile test pieces and bending test pieces were collected from the direction perpendicular to the rolling direction, and a tensile test and a bending test were performed. The tensile test was carried out according to the JIS method, and the yield point (YP), the tensile strength (TS), and the total elongation (El) were determined, and further, the TS × El value was calculated. Further, the bending test was performed according to the JIS method, and evaluation was performed by “limit bending radius at which a crack occurs × plate thickness”. Furthermore, the steel structure of the plate | board thickness cross section of the rolling direction was observed using the scanning electron microscope. Table 3 shows the results of investigating the steel structure and mechanical properties.
表３に示すように、試番１〜６の本発明例の冷延鋼板は、７８０ＭＰａ以上の高い引張強度と２．０ｍｍ以上の厚い板厚を有しながら、良好な延性と曲げ性とを具備している。
これに対し、試番７〜１５は、本発明で規定する条件を満足しない比較例である。
As shown in Table 3, the cold-rolled steel sheets of the inventive examples of trial numbers 1 to 6 have good ductility and bendability while having a high tensile strength of 780 MPa or more and a thick plate thickness of 2.0 mm or more. It has.
On the other hand, trial numbers 7 to 15 are comparative examples that do not satisfy the conditions defined in the present invention.
試番７は、Ｃ含有量が本発明の規定より少なく、本発明の目的とする７８０ＭＰａ以上の引張強度を得ることができない。
試番８は、Ｍｎ含有量が本発明の規定より少ないため焼入れ性が足りず、本発明の目的とする７８０ＭＰａ以上の引張強度を得ることができない。
In the trial No. 7, the C content is less than that of the present invention, and the target tensile strength of 780 MPa or more cannot be obtained.
In the trial No. 8, since the Mn content is less than that of the present invention, the hardenability is insufficient, and the tensile strength of 780 MPa or more which is the object of the present invention cannot be obtained.
試番９は、Ｍｎ含有量が本発明の上限を超えて多いためバンド組織が顕著であるとともに、Ｓ、Ｎもそれぞれ本発明の規定より多くＭｎＳ、ＴｉＮの形成が顕著であるために、曲げ性が劣る。 In Test No. 9, since the Mn content is larger than the upper limit of the present invention, the band structure is remarkable, and since S and N are more than the provisions of the present invention, respectively, the formation of MnS and TiN is remarkable. Inferior.
試番１０は、連続焼鈍における均熱温度がＡｃ３点未満であり、本発明の規定を超える粗大なフェライト粒が残存して曲げ性が劣る。
試番１１は、Ａｃ３点以上（Ａｃ３点＋５０℃）以下の温度域の滞在時間が長いためオーステナイト粒が粗大化しているとみられ、結果的に最終組織の残留オーステナイトの粒径が大きくなって曲げ性が劣化している。
In test No. 10, the soaking temperature in continuous annealing is less than Ac 3 , and coarse ferrite grains exceeding the provisions of the present invention remain, resulting in poor bendability.
Run No. 11, Ac 3 point or more (Ac 3 point + 50 ° C.) or less residence time in the temperature range is seen as long fried austenite grains are coarsened, resulting in particle size of the residual austenite in the final structure increases The bendability has deteriorated.
試番１２は、均熱温度から６８０℃以上７５０℃以下の温度域までの冷却速度が遅いため、フェライト変態が顕著になり過ぎて粗大なフェライト粒が生成するとともに、オーステナイトの安定化が進み過ぎて最終製品の残留オーステナイトが多くなり過ぎ、曲げ性が劣る。 Run No. 12, the cooling rate is slow damage from the soaking temperature to a temperature range of 680 ° C. or higher 750 ° C. or less, along with ferrite transformation produces coarse ferrite grains become too pronounced, the stabilization of austenite proceeds too As a result, the residual austenite of the final product becomes too much and the bendability is poor.
試番１３は、均熱温度から６８０℃以上７５０℃以下の温度域までの冷却速度が速過ぎるため、フェライトの生成が不十分となって、良好な延性が得られていない。
試番１４は、４００℃以下の温度域までの冷却速度が遅く、本発明の目的とする７８０ＭＰａ以上の引張強度を得ることができない。
In the trial No. 13, since the cooling rate from the soaking temperature to the temperature range of 680 ° C. or more and 750 ° C. or less is too high, the generation of ferrite is insufficient, and good ductility is not obtained.
Run No. 14 can not cooling rate to a temperature range of 400 ° C. or less to obtain a tensile strength of at least 780MPa of interest of late rather, the present invention.
さらに、試番１５は、４００℃以下の温度域までの冷却速度が速く、ベイナイトが減少してマルテンサイトが多くなり、本発明の規定する組織から外れるため曲げ性が劣る。 Additionally, Run No. 15, rather fast cooling rate until the temperature range of 400 ° C. or less, bainite martensite is increased by reducing the bending resistance is inferior because out of the tissue defining the present invention.
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